В солнечных элементах перовскиты понемногу вытесняют кремний. До недавнего времени они демонстрировали низкую стабильность, но новый «молекулярный клей» сумел увеличить ее минимум в 5 раз.
Перовскиты являются классом материалов с особой кристаллической атомной структурой. Около 10 лет назад специалисты продемонстрировали, что данные материалы довольно хорошо поглощают свет, что побудило провести ещё несколько исследований перовскитных солнечных элементов. За последние несколько лет эффективность данных элементов стремительно возросла и ныне они конкурируют с традиционными кремниевыми панелями.
Однако у перовскитных элементов имеются свои достоинства. Для их синтеза необходима намного меньшая температура, а толщина светопоглощающего слоя примерно в 400 раз меньше, нежели у кремниевых аналогов. Это делает перовсктиные панели бюджетнее и эффективнее. Но в настоящее время данные материалы не используются на практике из-за своей низкой стабильности при воздействии излучения.
Чтобы сделать их более эффективными, учёные в новом исследовании предложили использовать молекулярный клей, который состоит из самособирающихся монослоев. Молекулы данных соединений при попадании на поверхность материала ориентируются вертикально и умеют за счёт данного свойства связывать различные слои. Слабым местом в перовскитных панелях считают границу раздела между светопоглощающим и электротранспортным слоями, которые и решили укрепить эксперты.
Исследователями было обнаружено, что применение самособирающихся монослоев увеличивает трещиностойкость границы раздела примерно на 50 процентов. Стандартные перовскитные солнечные элементы теряют более 20 процентов эффективности после 700 часов применения. Разработанные по новой технологии элементы не продемонстрировали почти никаких изменений в создании энергии после 1330 часов работы. Учёные предсказывают падение их эффективности до 80 процентов только после 4000 часов использования.
